技术领域
[0001] 本
发明属于面粉加工安全控制技术领域，特别涉及一种适用于面粉加工的质量安全控制系统。
背景技术
[0002] 面粉机械是一种将小麦磨成面粉的机器。是一种由动
力、进料、碾磨和分离系统组成的磨面机械。面粉是人们生活中的主食之一，是生活中必不可少的一部分，面粉机械由于其加工特性，通常都是不间断的连续作业，因此难免会造成机械升温的现象，在正常的允许范围内的升温是可以的，如果
温度过高，会造成不好的影响，主要有以下方面的可能性结果需要我们注意：
[0003] (1)产出的面粉口感不好。过高的温度会影响加工小麦的口感，温度过高会导致口感受到损失；
[0004] (2)温度过高还会导致营养的流失，一般设备在合适的温度加工小麦的话，会保留小麦中的营养物质，但是过高的温度就会导致营养流失的现象发生，进而导致面粉质量降低，而面粉的原料也是面粉质量的关键；
[0005] 同时面粉的原料质量也是影响面粉质量的原因，
现有技术中无法对面粉质量进行判断，只能通过观察，很难区分面粉质量，因此，现提出一种解决方案。
发明内容
[0006] 为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于解决现有技术中无法对面粉质量进行判断，只能通过观察，很难区分面粉质量的问题。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种适用于面粉加工的质量安全控制系统，包括面粉加工设备参数采集模
块、参数
数据处理模块、数据优化分析模块、小麦样本采集模块、杂质含量检测模块、原料样本预处理模块、处理器、
存储器、显示屏、报警模块、安全监测模块和通
风除尘系统；
[0008] 所述面粉加工设备参数采集模块用于采集面粉加工设备内部零部件的参数；所述面粉加工设备参数采集模块包括温度参数采集模块，所述温度参数采集模块用于采集面粉加工
研磨辊工作时研磨辊的温度；
[0009] 所述参数数据处理模块用于接收面粉加工设备参数采集模块的数据信息并将采集的模拟
信号转换成
数字信号发送至数据优化分析模块；
[0010] 所述数据优化分析模块用于接收参数数据处理模块发送的数字信号并将其优化分析后发送至原料样本预处理模块上；所述数据优化分析模块优化分析具体步骤如下：
[0011] 步骤一：通过温度参数采集模块采集多组研磨辊的温度，标记为T1、T2、……、Tn；
[0012] 步骤二：去除最大温度值和最小温度值，得到T1、T2、……、Tn-2；
[0013] 步骤三：通过平均值计算,得到温度平均值TP；
[0014] 所述小麦样本采集模块用于采集多组面粉加工用小麦原料；所述杂质含量检测模块用于对小麦原料采集模块采集的多组小麦原料样本进行检测，杂质含量具体检测步骤如下：
[0015] S1:将采集的小麦原料样本重量依次进行称重，得到的质量标记为M1、M2、……、Mn；
[0016] S2:将称重后的小麦依次通过风机进行除尘除杂和小麦
磁选机进行磁选，筛分后，得到筛分后的小麦原料样本，再次进行称重，称重后标记为m1、m2、……、mn；
[0017] S3:利用公式 得到小麦杂质的百分比记为MZ，MZ百分比越大，表示杂质含量越高；
[0018] 所述原料样本预处理模块用于接收杂质含量检测模块和数据优化分析模块的数据并对数据进行处理；原料样本预处理模将处理的数据发送至处理器上，所述原料样本预处理模块对数据优化分析模块的数据处理步骤如下：
[0019] SS1:将研磨辊在工作时允许的最大温度值记为Tm，研磨辊在工作时的温度值小于Tm，则对面粉加工没有影响，令TP-Tm＝TC，TC表示为研磨辊工作时测量的温度与允许的最大温度值之间的差值；
[0020] SS2:设只受研磨辊的温度影响不受小麦原料杂质的影响下生产的面粉质量为U且设定面粉质量的最佳值记为100；所述面粉质量的最佳值是在理想状态下，不受小麦原料杂质和研磨辊温度的影响设定的值；
[0021] SS3:通过试验计算得出U、TC之间的关系，即面粉质量为U与温度差值之间的函数关系为U＝100-0.015TC(TC+1)，TC的值越大，即加工时研磨辊的温度越大，面粉质量U的值越小，代表面粉的质量越差；
[0022] 所述原料样本预处理模块对杂质含量检测模块的数据处理步骤如下：
[0023] SSS1:设面粉质量在只受面粉杂质影响不受面粉加工机械温度的影响下，生产面粉的质量记为V且V的最佳值为100，V的最佳值是在理想状态下，不受面粉杂质影响和面粉加工机械温度的影响，生产出的面粉质量；
[0024] SSS2:通过试验计算得出V、MZ之间的关系，即V＝100-99(MZ+0.02)，小麦原料中杂质百分比含量越大，即MZ值越大，得出V的值越小，代表面粉的质量越差；
[0025] 所述处理器接收原料样本预处理模块发送的信息并对信息进行处理；处理过程如下：
[0026] SSSS1:首先，将只受研磨辊的温度影响不受小麦原料杂质的影响下生产的面粉质量为U、面粉质量在只受面粉杂质影响不受面粉加工机械温度的影响下生产面粉的质量V按预设值进行权重分配；
[0027] SSSS2:其次，令U的权重分配为J1，V的权重分配为J2，J1+J2＝1，J1>J2；SSSS3:最后，利用公式P＝(U*J1+U*J2)/2,得到面粉质量综合值P；面粉质量综合值P的值越大，表示面粉质量越好。
[0028] 进一步的，所述存储器与处理器通信连接，存储器用于接收处理器的数据并存储；所述显示屏用于接收处理器的信号并显示；所述报警模块用于接收处理器的报警指令并发出警报声；报警指令为采集研磨辊的温度高于设定允许温度最大值时发出的指令。
[0029] 进一步的，所述安全检测模块与处理器通信连接；所述安全检测模块包括设备监控模块、生产厂房监控模块及设备保护模块；
[0030] 所述设备监控模块用于监测面粉加工设备，设备监控模块包括
电流传感器、
电压传感器及摄像头；所述电流传感器用于监控驱动研磨辊转动的
电机工作电流；所述电压传感器用于监控驱动研磨辊转动的电机工作电压；所述摄像头用于监控面粉加工设备及厂房内部环境；
[0031] 所述生产厂房监控模块包括烟雾监测模块和粉尘含量监测模块；所述烟雾监测模块包括烟雾传感器及自动喷
水器，烟雾传感器用于监测厂房内的烟雾信息；
[0032] 所述自动喷水器包括洒水喷头，散水喷头通过水管连接有供水装置，水管上安装有
阀门及
控制阀门启闭的
控制器，控制器用于接收烟雾传感器的信息；
[0033] 所述供水装置为水塔且水塔的内部填充有净水
活性炭，水塔的顶部通过进水管连通有雨水收集装置，雨水收集装置包括包括漏斗形雨水收集罩、安装在漏斗形雨水收集罩内部的过滤网；
[0034] 所述粉尘含量监测模块为粉尘浓度传感器，粉尘浓度传感器用于监测面粉生产厂房内部的粉尘信息；
[0035] 所述设备保护模块包括漏电保护器和降温装置，漏电保护器
串联在面粉加工机械设备电源输入线上，漏电保护器用于保护面粉加工机械线路或电机的过载和
短路；
[0036] 所述降温装置包括水箱，水箱的顶部安装有步进电机，步进电机的
输出轴端通过
联轴器与安装在水箱内部的搅拌轴传动连接，搅拌轴上
焊接有螺旋
叶片，搅拌轴上位于螺旋叶片的上方焊接与扇叶，水箱的左
侧壁底部通过水管与水
泵的进水口出贯通连接，水泵的出水口处通过连接管与面粉研磨主动辊和面粉研磨从动辊的一端贯通连接，面粉研磨主动辊和面粉研磨从动辊的另一端均通过出水管与水箱的右侧壁顶部贯通连接，粉研磨主动辊和面粉研磨从动辊的内部均开设有流水腔，粉研磨主动辊的一端固定套接有皮带轮；
[0037] 所述面粉研磨主动辊和面粉研磨从动辊与出水管和连接管的连接处均安装有旋转
密封圈，旋转密封圈由一个填充聚四氟乙烯制成的滑环和一个提供弹力的
橡胶O型圈组成，旋转密封圈用于面粉研磨主动辊和面粉研磨从动辊在转动时的旋转密封。
[0038] 进一步的，所述
通风除尘系统包括安装在面粉生产厂房
墙壁上的进风机和抽风机，抽风机的出风口处贯通连接有风管的一端，风管的另一端位于除尘水箱的内部底端且端头处贯通连接有曝气管，除尘水箱的顶部通过
铰链连接有箱盖，箱盖上安装有防尘网，除尘水箱的底部安装有排污口。
[0039] 本发明的有益效果：
[0040] (1)本发明通过小麦样本采集模块采集小麦原料，然后通过杂质含量检测模块小麦原料进行检测，利用公式 得到小麦杂质的百分比记为MZ，MZ百分比越大，表示杂质含量越高，通过降低小麦的杂质含量进而提高面粉加工的生产质量；
[0041] (2)本发明通过温度参数采集模块采集多组研磨辊的温度，利用U＝100-0.015TC(TC+1)，TC的值越大，即加工时研磨辊的温度越大，面粉质量U的值越小，代表面粉的质量越差，从而通过降低研磨辊的
工作温度，提高面粉质量；
[0042] (3)本发明通过处理器对原料样本预处理模块的数据进行处理，利用P＝(U*J1+U*J2)/2,得到面粉质量综合值P，面粉质量综合值P的值越大，表示面粉质量越好，通过查看面粉质量综合值P值大小，判断面粉的质量；
[0043] (4)本发明将生产车间内的空气中的面粉及粉尘通过抽风机22和风管2201输送到除尘水箱23内，然后通过曝气管2301与除尘水箱2201内的水
接触，从而使空气中的面粉及粉尘与水充分结合，达到除尘的效果，然后通过防尘网2304排至大气中，采用防尘水箱23除尘，避免直接排至大气中，导致空气污染。
附图说明
[0044] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0046] 图2是本发明降温装置结构示意图；
[0047] 图3是本发明通风除尘系统结构示意图；
具体实施方式
[0048] 下面将结合本发明
实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 请参阅图1所示，本发明为一种适用于面粉加工的质量安全控制系统，包括面粉加工设备参数采集模块、参数数据处理模块、数据优化分析模块、小麦样本采集模块、杂质含量检测模块、原料样本预处理模块、处理器、存储器、显示屏、报警模块、安全监测模块和通风除尘系统；
[0050] 面粉加工设备参数采集模块用于采集面粉加工设备内部零部件的参数；面粉加工设备参数采集模块包括温度参数采集模块，温度参数采集模块用于采集面粉加工研磨辊工作时研磨辊的温度；
[0051] 参数数据处理模块用于接收面粉加工设备参数采集模块的数据信息并将采集的
模拟信号转换成数字信号发送至数据优化分析模块；数据优化分析模块用于接收参数数据处理模块发送的数字信号并将其优化分析后发送至原料样本预处理模块上；数据优化分析模块优化分析具体步骤如下：
[0052] 步骤一：通过温度参数采集模块采集多组研磨辊的温度，标记为T1、T2、……、Tn；
[0053] 步骤二：去除最大温度值和最小温度值，得到T1、T2、……、Tn-2；
[0054] 步骤三：通过平均值计算,得到温度平均值TP；
[0055] 小麦样本采集模块用于采集多组面粉加工用小麦原料；杂质含量检测模块用于对小麦原料采集模块采集的多组小麦原料样本进行检测，杂质含量具体检测步骤如下：
[0056] S1:将采集的小麦原料样本重量依次进行称重，得到的质量标记为M1、M2、……、Mn；
[0057] S2:将称重后的小麦依次通过风机进行除尘除杂和小麦
磁选机进行磁选，筛分后，得到筛分后的小麦原料样本，再次进行称重，称重后标记为m1、m2、……、mn；
[0058] S3:利用公式 得到小麦杂质的百分比记为MZ，MZ百分比越大，表示杂质含量越高；
[0059] 原料样本预处理模块用于接收杂质含量检测模块和数据优化分析模块的数据并对数据进行处理；原料样本预处理模将处理的数据发送至处理器上，原料样本预处理模块对数据优化分析模块的数据处理步骤如下：
[0060] SS1:将研磨辊在工作时允许的最大温度值记为Tm，研磨辊在工作时的温度值小于Tm，则对面粉加工没有影响，令TP-Tm＝TC，TC表示为研磨辊工作时测量的温度与允许的最大温度值之间的差值；
[0061] SS2:设只受研磨辊的温度影响不受小麦原料杂质的影响下生产的面粉质量为U且设定面粉质量的最佳值记为100；面粉质量的最佳值是在理想状态下，不受小麦原料杂质和研磨辊温度的影响设定的值；
[0062] SS3:通过试验计算得出U、TC之间的关系，即面粉质量为U与温度差值之间的函数关系为U＝100-0.015TC(TC+1)，U、TC之间的关系通过试验进行确定，试验数据如下：
[0063]TC(度) 5 10 15 20 25 30 35 40 45
U 99.55 98.35 96.4 93.7 90.25 86.05 81.4 75.4 68.95
TC 50 55 60 65 70 75 80 85 90
U 61.65 53.8 45.6 35.65 25.45 14.5 0 0 0
[0064] 其中，U的数值：是研磨辊工作温度为TC时，面粉加工设备生产得到的面粉，并且由一百位面粉专家对面粉进行质量评估打分，取其平均分，得到图中U值，通过试验数据，得到面粉质量为U与温度差值之间的函数关系为U＝100-0.015TC(TC+1)，TC的值越大，即加工时研磨辊的温度越大，面粉质量U的值越小，代表面粉的质量越差。
[0065] 原料样本预处理模块对杂质含量检测模块的数据处理步骤如下：
[0066] SSS1:设面粉质量在只受面粉杂质影响不受面粉加工机械温度的影响下，生产面粉的质量记为V且V的最佳值为100，V的最佳值是在理想状态下，不受面粉杂质影响和面粉加工机械温度的影响，生产出的面粉质量；
[0067] SSS2:通过试验计算得出V、MZ之间的关系，即V＝100-99(MZ+0.02)；具体试验数据如下：
[0068]
[0069] 其中，V的数值：是面粉质量在只受面粉杂质影响不受面粉加工机械温度的影响下面粉加工设备生产得到的面粉，并且由一百位面粉专家对面粉进行质量评估打分，取其平均分，得到图中V值，通过试验数据计算得出V、MZ之间的关系，即V＝100-99(MZ+0.02)，小麦原料中杂质百分比含量越大，即MZ值越大，得出V的值越小，代表面粉的质量越差；
[0070] 处理器接收原料样本预处理模块发送的信息并对信息进行处理；处理过程如下：
[0071] SSSS1:首先，将只受研磨辊的温度影响不受小麦原料杂质的影响下生产的面粉质量为U、面粉质量在只受面粉杂质影响不受面粉加工机械温度的影响下生产面粉的质量V按预设值进行权重分配；
[0072] SSSS2:其次，令U的权重分配为J1，V的权重分配为J2，J1+J2＝1，J1>J2；
[0073] SSSS3:最后，利用公式P＝(U*J1+U*J2)/2,得到面粉质量综合值P；面粉质量综合值P的值越大，表示面粉质量越好；
[0074] 存储器与处理器通信连接，存储器用于接收处理器的数据并存储；显示屏用于接收处理器的信号并显示；报警模块用于接收处理器的报警指令并发出警报声；报警指令为采集研磨辊的温度高于设定允许温度最大值时发出的指令。
[0075] 安全检测模块与处理器通信连接；安全检测模块包括设备监控模块和生产厂房监控模块；设备监控模块用于监测面粉加工设备，设备监控模块包括电流传感器、电压传感器及摄像头；电流传感器用于监控驱动研磨辊转动的电机工作电流；电压传感器用于监控驱动研磨辊转动的电机工作电压；摄像头用于监控面粉加工设备及厂房内部环境；
[0076] 生产厂房监控模块包括烟雾监测模块和粉尘含量监测模块；烟雾监测模块包括烟雾传感器及自动喷水器，烟雾传感器用于监测厂房内的烟雾信息；
[0077] 自动喷水器包括洒水喷头，散水喷头通过水管连接有供水装置，水管上安装有阀门及控制阀门启闭的控制器，控制器用于接收烟雾传感器的信息；
[0078] 供水装置为水塔且水塔的内部填充有净水活性炭，水塔的顶部通过进水管连通有雨水收集装置，雨水收集装置包括包括漏斗形雨水收集罩、安装在漏斗形雨水收集罩内部的过滤网；
[0079] 粉尘含量监测模块为粉尘浓度传感器，粉尘浓度传感器用于监测面粉生产厂房内部的粉尘信息；
[0080] 设备保护模块包括漏电保护器和降温装置，漏电保护器串联在面粉加工机械设备电源输入线上，漏电保护器用于保护面粉加工机械线路或电机的过载和短路；
[0081] 请参阅图2所示，降温装置包括水箱11，水箱11的顶部安装有步进电机1101，步进电机1101的输出轴端通过联轴器与安装在水箱11内部的搅拌轴1102传动连接，搅拌轴1102上焊接有螺旋叶片1103，搅拌轴1102上位于螺旋叶片1103的上方焊接与扇叶1104，水箱11的左侧壁底部通过水管与水泵12的进水口出贯通连接，水泵12的出水口处通过连接管1201与面粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14的一端贯通连接，面粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14的另一端均通过出水管1105与水箱11的右侧壁顶部贯通连接，粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14的内部均开设有流水腔1301，粉研磨主动辊13的一端固定套接有皮带轮1301，水泵12将水箱11内部的水通过连接管1201输送到流水腔1301内，从而对面粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14进行热传递降温，然后通过出水管1105进入水箱11内，形成水冷却循环；
[0082] 面粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14与出水管1105和连接管1201的连接处均安装有旋转密封圈，旋转密封圈由一个填充聚四氟乙烯制成的滑环和一个提供弹力的橡胶O型圈组成，旋转密封圈用于面粉研磨主动辊13和面粉研磨从动辊14在转动时的旋转密封。
[0083] 请参阅图3所示，通风除尘系统包括安装在面粉生产厂房墙壁上的进风机21和抽风机22，抽风机22的出风口处贯通连接有风管2201的一端，风管2201的另一端位于除尘水箱23的内部底端且端头处贯通连接有曝气管2301，除尘水箱23的顶部通过铰链连接有箱盖2303，箱盖2303上安装有防尘网2304，除尘水箱23的底部安装有排污口2302，将生产车间内的空气中的面粉及粉尘通过抽风机22和风管2201输送到除尘水箱23内，然后通过曝气管
2301与除尘水箱2201内的水接触，从而使空气中的面粉及粉尘与水充分结合，达到除尘的效果，然后通过防尘网2304排至大气中，采用防尘水箱23除尘，避免直接排至大气中，导致空气污染。
[0084] 本发明的有意效果为：
[0085] (1)本发明通过小麦样本采集模块采集小麦原料，然后通过杂质含量检测模块小麦原料进行检测，利用公式 得到小麦杂质的百分比记为MZ，MZ百分比越大，表示杂质含量越高，通过降低小麦的杂质含量进而提高面粉加工的生产质量；
[0086] (2)本发明通过温度参数采集模块采集多组研磨辊的温度，利用U＝100-0.015TC(TC+1)，TC的值越大，即加工时研磨辊的温度越大，面粉质量U的值越小，代表面粉的质量越差，从而通过降低研磨辊的工作温度，提高面粉质量；
[0087] (3)本发明通过处理器对原料样本预处理模块的数据进行处理，利用P＝(U*J1+U*J2)/2,得到面粉质量综合值P，面粉质量综合值P的值越大，表示面粉质量越好，通过查看面粉质量综合值P值大小，判断面粉的质量；
[0088] (4)本发明将生产车间内的空气中的面粉及粉尘通过抽风机22和风管2201输送到除尘水箱23内，然后通过曝气管2301与除尘水箱2201内的水接触，从而使空气中的面粉及粉尘与水充分结合，达到除尘的效果，然后通过防尘网2304排至大气中，采用防尘水箱23除尘，避免直接排至大气中，导致空气污染。
[0089] 在本
说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0090] 以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
